寄主抗药性对菜蛾绒茧蜂生物学特性的影响

以小菜蛾Plutella xylostella敏感品系SP作寄主饲育的菜蛾绒茧蜂Cotesia plutellae SC品系分别寄生于小菜蛾的SP品系(SC-SP组合)或抗性RP品系(SC-RP组合),还以小菜蛾RP品系作寄主饲育的菜蛾绒茧蜂RC品系分别寄生于小菜蛾的SP品系(RC-SP组合)或RP品系(RC-RP组合),均在幼虫中期施用氰戊菊酯,考察了药剂对该蜂生物学特性的影响。结果发现：在不施用杀虫剂时,SC-RP组合中蜂的结茧率为45.8%,显著低于其它组合, 所结茧长0.76 mm,育出雌蜂前翅和后足胫节长分别为3.28 mm和2.33 mm,也分别小于其它各组合的结果,表明寄主抗药性对该蜂有不利影响;施用杀虫剂后,RC-RP、SC-RP组合中,蜂的结茧率分别为95.5%和37.8%,显著高于SC-SP和RC-SP组合中蜂的结茧率（22.5%,25.8%）,表明寄主抗性能保护其体内的幼蜂少受杀虫剂的影响;RC-SP组合在受到和未受到杀虫剂作用时茧的羽化率分别为95.2%和93.6%,无显著差异,卵+幼虫及雌蛹的发育历期在处理和对照间也无显著差异,表明用抗性寄主饲育的菜蛾绒茧蜂在寄生敏感寄主时仍表现一定的耐药性,有利于该蜂抗药性的发展,即寄主 寄生蜂之间在抗药性方面存在协同进化。     

亚致死剂量阿维菌素和氟虫睛处理小菜蛾对寄生蜂菜蛾绒茧蜂生长发育的影响

分别在小菜蛾体内的菜蛾绒茧蜂处于卵期、早期幼虫和中期幼虫时,饲喂小菜蛾2龄幼虫亚致死剂量（＝LC₁₀）的阿维菌素和氟虫睛,研究上述杀虫剂处理对寄主体内菜蛾绒茧蜂结茧率和羽化率的影响。结果表明： 在菜蛾绒茧蜂处于卵期、早期幼虫和中期幼虫时,饲喂小菜蛾LC₁₀剂量阿维菌素处理的菜叶后,菜蛾绒茧蜂的结茧率分别下降26.6%,22.8%和5.8%,饲喂小菜蛾LC₁₀剂量氟虫睛处理的菜叶后,菜蛾绒茧蜂的结茧率分别下降76.9%,42.5%和18.5%。上述阿维菌素处理对菜蛾绒茧蜂成虫羽化率影响不显著,但上述氟虫睛处理可显著抑制菜蛾绒茧蜂成虫羽化率,在菜蛾绒茧蜂处于卵期、早期幼虫和中期幼虫时,饲喂小菜蛾LC₁₀ 剂量氟虫睛处理的菜叶可导致菜蛾绒茧蜂成虫羽化率分别下降53.1%,36.1%和47.8%。结果显示,即便是对寄主小菜蛾幼虫很低的剂量（LC₁₀剂量）也会显著危害小菜蛾幼虫体内的菜蛾绒茧蜂的生长发育。此外,饲喂小菜蛾幼虫亚致死剂量杀虫剂对菜蛾绒茧蜂生长发育的影响与杀虫剂种类及蛾绒茧蜂发育阶段有关。     

菜蛾盘绒茧蜂卵携带的免疫抑制因子

抑制寄主昆虫的免疫反应是内寄生蜂存活的关键。菜蛾盘绒茧蜂Cotesia vestalis（Haliday）寄生小菜蛾Plutella xylostella （L.）幼虫后,蜂卵如何逃避和抑制寄主的免疫攻击,尚未得到全面揭示。本文采用电镜技术系统观察了菜蛾盘绒茧蜂卵表面的超微结构。结果显示：蜂卵表面覆盖有纤维层和絮状的类病毒样纤丝（VLFs）,同时携带了含多分DNA病毒粒子（PDV）的萼液。在寄生初期,包裹在蜂卵表面的纤维层和VLFs首先起到保护蜂卵不被小菜蛾血细胞包囊的被动防御作用。随后,PDV发挥主动的免疫抑制作用。通过假寄生手段,证明了菜蛾盘绒茧蜂PDV (CvBV) 具有较持久的克服寄主免疫攻击的能力,是主要的免疫抑制因子。在假寄生后连续8 d的观察时间内,菜蛾盘绒茧蜂的蜂卵均未被包囊。结果提示,在菜蛾盘绒茧蜂-小菜蛾寄生体系中,菜蛾盘绒茧蜂采取被动防御和主动攻击两种方式应对寄主小菜蛾的免疫攻击。     

菜蛾绒茧蜂和小菜蛾对杀虫剂的敏感性及酶学特性的比较研究

分别采用药膜法和浸叶法测定了菜蛾绒茧蜂Apanteles plutellae和小菜蛾Plutella xylostella对杀虫剂的敏感度。结果显示： 有机磷、氨基甲酸酯、拟除虫菊酯类杀虫剂、阿维菌素和锐劲特对菜蛾绒茧蜂高毒,而抑太保和Bt为低毒,然而,短时间(1 h)接触常规防治剂量的锐劲特、氰戊菊酯、氯氰菊酯和乙酰甲胺磷对菜蛾绒茧蜂低毒。增效剂胡椒基丁醚（PB）、磷酸三苯酯（TPP）和马来酸二乙酯（DEM）对菜蛾绒茧蜂的甲胺磷、克百威、氰戊菊酯、氯氰菊酯、阿维菌素和锐劲特敏感性增效显著,但对抑太保无增效作用。PB的增效作用显著高于TPP 和DEM。PB和TPP对菜蛾绒茧蜂羧酸酯酶(CarE),以及DEM对谷胱甘肽S转移酶(GST)具显著的活体抑制作用,但PB,TPP和 DEM对菜蛾绒茧蜂乙酰胆碱酯酶（AChE）无抑制作用。菜蛾绒茧蜂AChE的米氏常数(K_m)、最大反应速度(V_max)、CarE和GST活性分别为小菜蛾的0.22、2.08、4.60和0.45倍,甲胺磷、敌敌畏和克百威对菜蛾绒茧蜂AChE的双分子速度常数(Ki)分别为对小菜蛾的14.7、10.5 和26.0倍。酶与抑制剂反应温度增高将导致酶抑制率增高,尤其对菜蛾绒茧蜂AChE的抑制作用更为显著。上述结果表明,菜蛾绒茧蜂对有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的高敏感性与其显著高的AChE敏感性有关,氧化代谢的解毒作用对菜蛾绒茧蜂耐药性的影响大于水解作用。此外,对小菜蛾和菜蛾绒茧蜂杀虫剂敏感性差异的毒理学原因进行了讨论。     

高效液相色谱法检测菜蛾绒茧蜂幼虫体内多杀菌素残留

应用高效液相色谱法检测施用于寄主幼虫的多杀菌素可否传递到在其体内发育的寄生蜂幼虫。以对多杀菌素高抗的小菜蛾Plutella xylostella幼虫作为菜蛾绒茧蜂Cotesia plutellae的寄主,待绒茧蜂发育到1龄幼虫时,将浓度为50 mg/L的多杀菌素点滴到寄主幼虫背板上,随后让寄主幼虫取食经50 mg/L多杀菌素处理过的甘蓝叶片,寄主幼虫和其体内的蜂幼虫再发育3天后,将寄主幼虫解剖取出蜂幼虫,用高效液相色谱法对经多杀菌素处理的小菜蛾幼虫体液以及绒茧蜂幼虫匀浆液进行检测,结果多杀菌素的2个活性成分spinosyn A和spinosyn D均被检测到,两者的多杀菌素残留浓度分别是2.79 mg/L和0.94 mg/L。这表明,通过寄主幼虫体壁接触和取食进入其体内的多杀菌素,可通过寄生蜂幼虫体壁浸透、蜂幼虫对寄主血淋巴的取食,或这两种途经一起进入蜂幼虫的体内,对蜂幼虫产生作用。     

寄主龄期、过寄生和寄主饥饿处理对菜蛾盘绒茧蜂幼蜂及畸形细胞发育的影响

过寄生、寄生时寄主龄期和寄生后寄主饥饿处理影响菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae（Kurdj.）幼蜂及畸形细胞的发育。显微解剖和观察表明,4龄小菜蛾Plutella xylostella L.幼虫被寄生后,其体内菜蛾盘绒茧蜂幼蜂发育不整齐、假寄生比例增高。过寄生后,每头被寄生的寄主血腔中畸形细胞数量明显增多,但直径变小;随着过寄生程度的加剧,幼蜂发育严重受阻。寄主营养显著影响体内幼蜂及畸形细胞的发育,被寄生的小菜蛾经饥饿处理62 h后,体内畸形细胞的数量、活性明显降低,与此同时,幼蜂的发育也受到明显抑制,寄主发育与寄生蜂和畸形细胞的发育呈正相关性。由此可见,寄主不同龄期、过寄生及寄主营养状况均对寄主体内幼蜂和畸形细胞发育产生影响。     

闭弯尾姬蜂与菜蛾盘绒茧蜂寄生菜蛾幼虫时的种间竞争

在室内25℃下,以菜蛾3龄初幼虫作寄主,研究了菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae和半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum的种间竞争。当寄主供2种蜂同时产卵寄生时,2种蜂各自的寄生率与其单独寄生时无显著差异,合计寄生率比一种蜂单独存在时有所提高,但差异不显著。2种蜂均能产卵寄生已被另一种蜂寄生了的寄主幼虫。当寄主被2种蜂寄生的间隔时间很短（少于10 h）时,所育出的蜂绝大部分（80%以上）为绒茧蜂;当寄主先被绒茧蜂寄生,并饲养2天以上再供弯尾姬蜂寄生时,所育出的全为绒茧蜂;当寄主先被弯尾姬蜂寄生,并饲养2天以上再供绒茧蜂寄生时,寄主幼虫绝大部分不能存活,只有少部分能育出寄生蜂,且多为弯尾姬蜂。当2种蜂的幼虫存在于同一寄主体内时,2种蜂的发育均受到另一种蜂的抑制;绒茧蜂1龄幼虫具有物理攻击能力,能将弯尾姬蜂卵或幼虫致死。这些结果表明,菜蛾盘绒茧蜂与半闭弯尾姬蜂在同一寄主中发育时,前者具有明显的竞争优势。     

小菜蛾主要寄生性天敌——菜蛾绒茧蜂与菜蛾啮小蜂间的相互作用

在28℃下,以小菜蛾3龄幼虫作寄主,研究了菜蛾绒茧蜂与菜蛾啮小蜂间的相互关系．当寄主供2种蜂同时产卵寄生时,与只供1种蜂时相比。绒茧蜂的寄生率无显著变化,而啮小蜂的寄生率则显著下降;2种蜂的合计寄生率与任一种蜂单独存在时相比无显著差异．当寄主先供绒茧蜂寄生,再供啮小蜂寄生时,绒茧蜂的成功寄生率不受影响,而啮小蜂的寄生率仅为8％～13％;啮小蜂能寄生在寄主体内的绒茧蜂高龄幼虫．绒茧蜂能寄生已被啮小蜂寄生的寄主幼虫,其子代部分个体能正常发育至成虫羽化．当已被绒茧蜂寄生和未被寄生的寄主同时存在时,啮小蜂主要寄生未被寄生的寄主．表明绒茧蜂具有竞争优势。但这种优势可因啮小蜂的寄生而被削弱．     

三种内寄生蜂寄生对小菜蛾幼虫精子发生的影响

内寄生蜂寄生可能会引起寄主的寄生性去势。对小菜蛾Plutella xylostella与菜蛾啮小蜂Oomyzus sokolowskii Kurdumov (膜翅目： 姬小蜂科)、半闭弯尾姬蜂Diadegma semiclausum Hellén (膜翅目： 姬蜂科)、菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae (Kurdj.) (膜翅目： 茧蜂科) 3个寄生体系,利用形态学方法和蛋白质技术,研究了寄生对小菜蛾幼虫精子发生的影响。结果表明：菜蛾啮小蜂寄生对寄主的精子发生过程没有影响。半闭弯尾姬蜂寄生造成寄主精母细胞的细胞核畸形,精细胞的染色质超浓缩并趋向核膜,但能形成少量的精子;半闭弯尾姬蜂寄生会导致寄主精巢总蛋白的含量显著下降。菜蛾盘绒茧蜂寄生对小菜蛾幼虫精子发生的抑制程度最强,被寄生寄主的精母细胞出现肿胀,核膜皱缩,胞质中的线粒体发生病变;精细胞的染色体也出现超浓缩并趋向核膜,大量的精子溶解,无正常的精子形成;其精巢总蛋白含量的下降程度比姬蜂寄生的更为明显,且导致分子量为63.4 kD的主蛋白缺失。     

红脉穗螟寄生蜂寄主选择研究

[目的]优化红脉穗螟寄生蜂繁育技术,为该虫的生物防治提供参考。[方法]通过室内饲养研究了红脉穗螟幼虫寄生蜂褐带卷蛾茧蜂和蛹寄生蜂周氏啮小蜂(海南种)对4种昆虫的寄生效果,并对最佳接种比例进行筛选。[结果]褐带卷蛾茧蜂对大蜡螟幼虫寄生效果优于米蛾幼虫,且对黄粉虫和大麦虫幼虫不表现寄生特性,褐带卷蛾茧蜂和大蜡螟幼虫的最佳接种比例为1∶1和2∶1,其中在2∶1接种比例处理中的寄生率和单寄主产蜂量分别为76.67%和34.60头;4种昆虫蛹均可用于繁育周氏啮小蜂,从寄主的繁育成本和寄生效果分析,以黄粉虫蛹效果较最佳,接种蜂虫比以2∶1为宜,此时的单寄主产蜂量为148.60头。[结论]寄主和接种比例不同会影响寄生蜂的寄生效果,本研究中褐带卷蛾茧蜂适宜寄主为大蜡螟,最优蜂虫比为1∶1和2∶1,周氏啮小蜂(海南种)适宜寄主为黄粉虫,最优接种蜂虫比为2∶1。     

阿维菌素对小菜蛾的抗性选育及其对解毒酶活性的影响

用阿维菌素对小菜蛾Plutella xylostella (L.)进行了抗性选育,并对选育过程中小菜蛾解毒酶的活性进行了研究。选育从F₀至F₂₁代,抗性缓慢波动上升,达到选育前的122.91倍;F₂₁至F₂₇代,抗性迅速增长,达到选育前的812.73倍,抗性发展趋势呈现S型曲线。随着选育代数的增加,对乙酰胆碱酯酶(AChE)没有明显的影响;羧酸酯酶(CarE)活性,F₂₇是F₀的1.5倍,从F₂₂开始,活性在较高水平上波动;谷胱甘肽转移酶(GST)活性F₂₇是F₀的2.2倍,且从F₁₈开始,活性在较高水平上波动。选育的抗性品系,增效醚对阿维菌素增效6.34倍。     

Tritrophic Choice Experiments with Bt Plants,the Diamondback Moth (Plutella xylostella) and the parasitoid Cotesia plutellae

Parasitoids are important natural enemies of many pest species and are used extensively in biological and integrated control programmes. Crop plants transformed to express toxin genes derived from Bacillus thuringiensis (Bt) provide high levels of resistance to certain pest species, which is likely to have consequent effects on parasitoids specialising on such pests. A better understanding of the interaction between transgenic plants, pests and parasitoids is important to limit disruption of biological control and to provide background knowledge essential for implementing measures for the conservation of parasitoid populations. It is also essential for investigations into the potential role of parasitoids in delaying the build-up of Bt-resistant pest populations. The diamondback moth (Plutella xylostella), a major pest of brassica crops, is normally highly susceptible to a range of Bt toxins. However, extensive use of microbial Bt sprays has led to the selection of resistance to Bt toxins in P. xylostella. Cotesia plutellae is an important endoparasitoid of P. xylostella larvae. Although unable to survive in Bt-susceptible P. xylostella larvae on highly resistant Bt oilseed rape plants due to premature host mortality, C. plutellae is able to complete its larval development in Bt-resistant P. xylostella larvae. Experiments of parasitoid flight and foraging behaviour presented in this paper showed that adult C. plutellae females do not distinguish between Bt and wildtype oilseed rape plants, and are more attracted to Bt plants damaged by Bt-resistant hosts than by susceptible hosts. This stronger attraction to Bt plants damaged by resistant hosts was due to more extensive feeding damage. Population scale experiments with mixtures of Bt and wildtype plants demonstrated that the parasitoid is as effective in controlling Bt-resistant P. xylostella larvae on Bt plants as on wildtype plants. In these experiments equal or higher numbers of parasitoid adults emerged per transgenic as per wildtype plant. The implications for integrated pest management and the evolution of resistance to Bt in P. xylostella are discussed.     

烟粉虱对拟除虫菊酯杀虫剂的抗性机理

通过增效剂生物测定、生化分析以及钠离子通道基因ⅡS4-6 cDNA片段的RT-PCR扩增,探讨了烟粉虱Bemisia tabaci（Gennadius）对拟除虫菊酯杀虫剂的抗性机理。结果表明：对于采自田间的6个烟粉虱抗性品系,磷酸三苯酯（TPP）和胡椒基丁醚（PBO）对氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯氟氰菊酯和甲氰菊酯均有显著的增效作用,而DEM对4种拟除虫菊酯杀虫剂均无明显的增效作用。烟粉虱抗性品系的α-NA羧酸酯酶和β-NA羧酸酯酶活性分别是敏感品系的2.16～2.65倍和1.22～1.41倍,抗性品系的谷胱甘肽S转移酶活性与敏感品系没有差异,表明羧酸酯酶和多功能氧化酶在烟粉虱对拟除虫菊酯类杀虫剂的抗性中具有重要的作用,而谷胱甘肽S转移酶与抗性无关。通过RT-PCR克隆了6个烟粉虱田间抗性品系的钠离子通道结构域ⅡS4-6 cDNA片段的序列（420 bp）,发现与敏感品系相比,有2个位点发生突变,分别为L925I突变和I917V突变,L925I突变在所有6个烟粉虱田间抗性种群中均有发生,该位点突变已被证实与拟除虫菊酯类杀虫剂密切相关,表明神经不敏感性可能是烟粉虱对拟除虫菊酯产生抗性的另一个重要因子。     

取食不同寄主植物对棉蚜后代抗药性的影响

测定了5种药剂对棉蚜Aphis gossypii抗氰戊菊酯、吡虫啉品系和敏感品系取食棉花、黄瓜和石榴的后代的毒力,并对它们的后代体内乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶的比活力做了初步探索。结果表明,氰戊菊酯抗性品系取食棉花比取食黄瓜的后代对氰戊菊酯的抗性大76.4倍,对灭多威、氧乐果、硫丹和吡虫啉的抗性也大0.5～4.6倍;取食石榴的后代对5种药剂的抗性介于取食棉花和黄瓜的之间。吡虫啉抗性品系的测定结果与氰戊菊酯抗性品系基本一致。敏感品系取食黄瓜比取食棉花的后代对5种药剂的敏感性更高。3个品系取食不同植物的后代相比,其体内乙酰胆碱酯酶的比活力,取食棉花的为取食黄瓜的2.4～2.8倍;羧酸酯酶的比活力,取食棉花的为取食黄瓜的1.8～2.4倍。证明棉蚜的抗性和敏感品系取食的寄主植物不同,可引起对药剂敏感性的变化。乙酰胆碱酯酶和羧酸酯酶活力的变化均是引起这种变化的重要因素。     

棉铃虫核型多角体病毒与化学杀虫剂和卵磷脂混用的增效作用

棉铃虫核型多角体病毒(HaNPV)分别与三氟氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、灭净菊酯、灭多威、辛硫磷、甲基对硫磷和乙酰甲胺磷等化学杀虫剂混合饲喂棉铃虫幼虫,统计致死中浓度LC₅₀,计算增效比,测定虫体内与抗性有关的三种重要酶：多功能氧化酶(MFO)、羧酸酯酶(CarE)、乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性。研究大豆卵磷脂对HaNPV致病性的影响。结果表明：HaNPV与化学杀虫剂混合饲喂抗性棉铃虫,生测统计增效比均大于1.0,特别是病毒与甲基对硫磷混用,增效比更是达到3.53,表现出良好的增效作用。混剂感染抗性棉铃虫,虫体内MFO的活性比化学杀虫剂单用时降低3～12倍,CarE和AChE的活性也比化学杀虫剂单用时低,HaNPV明显抑制了化学杀虫剂对MFO和CarE的诱导作用。HaNPV与大豆卵磷脂混用,提高了HaNPV对棉铃虫的感染致死率,缩短了致死中时间(LT₅₀)。     

棉铃虫对氰戊菊酯抗性遗传分析

本文采用剂量对数-死亡机率值回归线(LD-P线)分析法, 利用室内选育的棉铃虫 Heliccverpa armitera(Hubner)对氰戊菊酯抗性晶系和敏感品系,研究了棉铃虫对氰戊菊酯的抗性遗传规律。结果表明,棉铃虫对氰戊菊酯的抗性为多基因遗传,其主要基因为不完全显性,抗性不属性连锁遗传。利用增效剂对抗性机理进行的研究表明,多功能氧化酶(MFO)是棉铃虫对氰戊菊酯产生抗药性的主要因子,因此,可以推断多功能氧化酶基因为不完全显性。     

<Emphasis Type="Italic">Cotesia plutellae</Emphasis> bracovirus suppresses expression of an antimicrobial peptide,cecropin, in the diamondback Moth, <Emphasis Type="Italic">Plutella xylostella</Emphasis>, challenged by bacteria

An endoparasitoid wasp, Cotesia plutellae, induces significant immunosuppression of host insect, Plutella xylostella. This study was focused on suppression in humoral immune response of P. xylostella parasitized by C. plutellae. An EST database of P. xylostella provided a putative cecropin gene (PxCec) which is 627 bp long and encodes 66 amino acids. A signal peptide (22 amino acids) is predicted and two putative O-glycosylation sites in threonine are located at positions 58 and 64. Without bacterial infection, PxCec was expressed in pupa and adult stages but not in the egg and larval stages. Upon bacterial challenge, however, the larvae expressed PxCec as early as 3 h post infection (PI) and maintained high expression levels at 12–24 h PI. By 48 h PI, its expression noticeably diminished. All tested tissues of bacteria-infected P. xylostella showed PxCec expression. However, other microbes, such as virus and fungus, did not induce the PxCec expression. Parasitization by C. plutellae suppressed the expression of PxCec in response to bacterial challenge. Among the parasitic factors of C. plutellae, its symbiotic virus (C. plutellae bracovirus: CpBV) alone was able to inhibit the expression of PxCec of P. xylostella challenged by bacteria. These results indicate that PxCec expression is regulated by both immune and developmental processes in P. xylostella. The parasitization by C. plutellae inhibited the expression of PxCec by the wasp’s symbiotic virus.